플라즈마로 오염물질 없애는 광촉매 효율 높였다

핵융합연·기초지원연 연구팀, 친환경 광촉매 대량생산 성공

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내 연구진이 오염물질을 분해하는 광촉매의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다.

국가핵융합연구소 홍용철 박사 연구팀과 한국기초과학지원연구원 이현욱 박사 연구팀은 핵융합연 창업기업인 엔팩과 공동연구로 수중 플라즈마를 이용한 이산화티탄(TiO₂) 광촉매 재료를 제조하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.

광촉매는 빛을 받아 화학반응을 돕는 물질로, 오염물질을 분해하는 데 사용된다.

이산화티탄은 대표적인 광촉매 재료로 연구되고 있지만, 효율이 낮고 고온의 열처리 과정이 필요해 상용화에 비용이 많이 든다는 문제가 있다.

연구팀은 별도의 열처리 없이 액체에서 플라즈마를 직접 발생시킴으로써 제조 공정을 단순화하면서도 광촉매 효율은 5배 이상 높인 이산화티탄 광촉매 기술을 개발했다.

이산화티탄 제조 도식 [국가핵융합연구소 제공=연합뉴스]

열에너지나 화학물질을 사용할 필요 없이 상온공정에서 실험하기 때문에 친환경적이다.

특히 수중 플라즈마 처리를 통해 넓은 표면적을 갖기 때문에, 흡수할 수 있는 빛의 범위를 가시광선까지 넓혀 반응할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

실제 이산화티탄 촉매를 이용한 수질 오염물과 미생물 제거 실험을 한 결과, 인간에게 무해한 수준까지 물정화가 가능한 것으로 나타났다.

홍용철 핵융합연 박사는 "상온에서 고결정성, 다공성을 갖는 친환경 이산화티탄 촉매를 대량으로 제조했다는 데 의의가 있다"고 말했다.

홍용철 박사(왼쪽)와 이현욱 박사

이번 연구 성과는 국제 학술지 '어플라이드 카탈리시스 B:환경'(Applied catalysis B: Environmental) 지난 15일 자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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